只谈C++11新特性 - std::to_string

std::to_string

背景

在 C++11 之前，C++ 标准库并没有提供简单的方式将数值类型（如 int、float、double）转换为字符串。开发者通常需要依赖以下方法：

1. std::ostringstream：
   使用标准库的 std::ostringstream 来格式化数值并转换为字符串。这种方法虽然灵活，但代码冗长且使用复杂。

2. C 风格函数：
   使用 C 标准库中的 sprintf 或 snprintf。虽然功能强大，但容易引入格式错误和安全性问题（如缓冲区溢出）。

示例：C++11 之前的数值转字符串方法

以下是两种常用的实现方式：

使用 std::ostringstream

#include <sstream>
#include <string>
#include <iostream>

std::string to_string_ostringstream(int value) {
    std::ostringstream oss;
    oss << value;
    return oss.str();
}

int main() {
    int num = 42;
    std::string str = to_string_ostringstream(num);
    std::cout << "Number as string: " << str << std::endl;
    return 0;
}

使用 sprintf

#include <cstdio>
#include <string>
#include <iostream>

std::string to_string_sprintf(int value) {
    char buffer[20];
    std::sprintf(buffer, "%d", value);
    return std::string(buffer);
}

int main() {
    int num = 42;
    std::string str = to_string_sprintf(num);
    std::cout << "Number as string: " << str << std::endl;
    return 0;
}

存在的问题：

1. 代码冗长：
   使用 std::ostringstream 的代码显得过于繁琐，特别是在需要频繁执行数值转换时。
2. 易错性：
   使用 sprintf 时需要手动管理缓冲区大小，容易引发缓冲区溢出或格式错误。
3. 性能低下：
   std::ostringstream 的灵活性带来了额外的性能开销，对于简单的转换需求显得过于笨重。

C++11 的 std::to_string

为了简化数值到字符串的转换，C++11 引入了 std::to_string 函数，它提供了一种简单、直观且高效的方式来完成这一操作。

功能与优点

1. 简洁性：
   std::to_string 提供了单行代码即可完成数值转换的能力，极大简化了代码。
2. 类型支持：
   支持多种数值类型，包括 int、long、long long、float、double 和 long double。
3. 跨平台一致性：
   不依赖任何平台相关的实现，完全基于 C++ 标准库。

示例：使用 std::to_string

以下是使用 std::to_string 的示例代码：

#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    int num = 42;
    double pi = 3.14159;

    // 使用 std::to_string 转换
    std::string num_str = std::to_string(num);
    std::string pi_str = std::to_string(pi);

    std::cout << "Integer as string: " << num_str << std::endl;
    std::cout << "Double as string: " << pi_str << std::endl;

    return 0;
}

代码解析

1. 转换整型：
   std::to_string(num) 将整型变量 num 转换为字符串。
2. 转换浮点型：
   std::to_string(pi) 将浮点型变量 pi 转换为字符串。

注意事项

• 浮点数精度：
  std::to_string 转换浮点数时，默认保留 6 位小数。如果需要更高的精度或自定义格式，可以配合 std::ostringstream。
• 性能优化：
  对于简单的数值转换，std::to_string 是首选；但对于复杂的格式化需求，仍建议使用 std::ostringstream。

总结

std::to_string 的引入为 C++ 提供了一种简单、统一的数值到字符串转换方法，解决了 C++11 之前存在的代码冗长、易错性高的问题。它不仅提升了代码的可读性，也为开发者提供了更高效的解决方案。